3.3.3. Экологические проблемы землепользования

Основным признаком существования государства (наряду с этническим – народ и политическим – публичная власть) является наличие собственной территории (земли) – географической области с которой связана нация.

Земная кора – тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40–80 км, под океанами – 5–10 км и составляет всего около 1% массы Земли.

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25–200 и 5–100 км. Из общей площади поверхности Земли (510,2 млн. км²) на долю суши приходится 149,1 млн. км² (29,2%), остальное составляют океаны и моря (70,8%).

Почва – это самый верхний слой земной коры, продукт деятельности природы, который формировался под действием природных факторов (вода, температура, солнечная энергия, биота и др.) в течение тысяч и миллионов лет. Почва обладает уникальным свойством – плодородием.

Плодородие почвы – способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным кол-вом воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой (рН) для нормальной деятельности. Почвенное плодородие определяет общую продуктивность биоценоза и урожайность сельскохозяйственных культур.

Почва выполняет огромную социально-экономическую функцию. Сельскохозяйственные земли на сегодняшний день являются основным источником получения продуктов питания для населения планеты. Удельный вес продукции растениеводства (в пересчете на зерновые эквиваленты) составляет 77%, животноводства – 16%, морского рыбоводства – 7%.

Земельный фонд – совокупность всех земель определённой территории региона, государства, всей планеты, которые можно разделить по целевому использованию и правовому режиму.

Земельные ресурсы – земли, земельные участки, которые используются или могут быть использованы в хозяйственной или иной деятельности. Земельные ресурсы мира располагаются на 129 млн. км². Крупнейшими земельными ресурсами обладают: Российская Федерация – 17,1 млн. км² (13,3% мировых); Канада – 10,0; Китай – 9,6; США – 9,4; Бразилия – 8,5; Австралия – 7,7 млн. км². На каждого жителя малонаселенной Австралии приходится 37 га земли (максимальный показатель), а на жителя Азии и Европы ~ 1,1 га.

 Сельскохозяйственные земли (угодья) – участки земли, используемые в сельскохозяйственном производстве для получения продуктов питания, которые различаются по природным особенностям и по сельскохозяйственному назначению. Земельный фонд планеты включает разные категорий земель. Наибольшие площади заняты сельскохозяйственными угодьями – более 35%, лесами и кустарниками – 30%, населенными пунктами, промышленностью и транспортом – свыше 3% от всего земельного фонда.

Сельскохозяйственная освоенность – это отношение площади сельскохозяйственных земель к общей площади территории (провинции, района, государства, планеты в целом).

Среди крупнейших стран мира наблюдается значительная дифференциация сельскохозяйственной освоенности территории, обусловленная большими раз­личиями в природно-географических условиях: Франция – 63%; США – 53%; Россия – 13 %; Канада – 7%; Беларусь – 44,7%. В сфере сельскохозяйственного производства используется около 30% земельного фонда мира.

Распаханность территории – отношение площади пашни (земли, которые постоянно перепахиваются) к общей площади территории.

На начало 90-х годов XX в. было распахано и обрабатывалось примерно 11% мирового земельного фонда.

Площадь пахотнопригодных земель на планете Земля составляет 3 млрд. 278 млн. га, или 22 % всей площади суши. Обеспеченность пашней в расчете на одного жителя планеты составляет 0,30 га, в Казахстане – 2,14; в России - 0,90; в США – 0,67; в Украине – 0,66; в Китае – 0,15, в Германии –0,12, в Англии – 0,11, в Японии –0,03, в Беларуси – 0,58 га/чел.

Земельный фонд Республики Беларусь – это площадь страны, составляющая 207 600 км².

В структуре земельного фонда Беларуси наибольшую долю занимают лесные (44,2%) и сельскохозяйственные (42,5%) земли. По состоянию на 01.01.2014 г. площадь сельскохозяйственных земель в Республике Беларусь составляет 8997,5 тыс. га, площадь пахотных земель – 5510,5 тыс. га.

Однако в республике отмечается отрицательная динамика изменения площадей сельскохозяйственных земель, обусловленная оптимизаци­ей структуры землепользования, и выводом из оборота малопродуктивных, мелкоконтурных или заболоченных сельскохозяйственных земель и их передача в другие виды земель, в том числе и в лесные земли.

На изменение структуры земель Беларуси про­должают оказывать последствия аварии на Чернобыльской АЭС. На 1 января 2013 г. из хозяйственного оборота выведено 246,2 тыс. га загрязненных радионуклидами земель или ~ 1,2% от общей площади земель страны.

Почвы Беларуси по своему природному потенциалу характеризуются низким плодородием. Средний балл плодородия пахотных почв в Беларуси составляет 31,2 балла. Высокие урожаи сельскохозяйственных культур достигаются за счет агротехнических и агрохимических приемов земледелия. Вот здесь-то и обостряется эколого-экономическая проблема рационального использования сельскохозяйственных земель, возникает актуальная необходимость защиты их от чрезмерной антропогенной нагрузки, в первую очередь, от химического загрязнения.

Деградация земель – это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия. Крайней степенью деградации почв является уничтожение почвенного покрова.

В качестве причин деградации почвы выделяются 2 основных фактора: природный и антропогенный (агрогенный и техногенный.)

Природная деградация земель обусловлена последствиями землетрясений, загрязнений выбросами вулканов, водной и ветровой эрозией, речной эрозией с размывом прирусловых территорий, затоплением и подтоплением территорий, наступлением песков и др. природными явлениями.

Эрозия – разрушение верхнего плодородного слоя почвы текучими водами или ветром в результате природных факторов (климат, рельеф, грансостав почвообразующих пород, растительность) и снос продуктов этого разрушения.

Водная эрозия возникает в результате стока талых и ливневых вод.

Ветровая эрозия (дефляция) проявляется в сносе ветром мелких плодородных частиц почвы.

Водной эрозии подвержены почвы северной (в виде плоскостного смыва) и центральной (плоскостной смыв и глубинный размыв с образованием оврагов) частей Беларуси. В южной части (Полесье) отмечено развитие ветровой эрозии.

Антропогенная деградация земель. Хозяйственная деятельность человека на земле сопровождается существенными изменениями ее качеств, чаще всего, негативными.

Последствия касаются как изменения структуры земельного фонда в целом, так и качественных показателей почв.

В Республике Беларусь основными антропогенными факторами деградации земель являются:

1)Изменение структуры земельного фонда происходит в результате трансформации категорий земель из одной в другую (например, низкоплодородных почв → в лесные), отчуждения земель под строительство, дороги, полигоны отходов, отчуждение загрязненных земель и др.

2) Физическая деградация почв:

– разрушение структуры почвы вследствие водной и ветровой эрозии происходит в большей степени по причине хозяйственной деятельности человека (неправильные обработка почвы и подбор выращиваемых культур, использования на полях тяжелой сельскохозяйственной техники и др.). По данным последнего тура почвенных исследований водной эрозии подвержено 6,2% всех сельскохозяйственных земель (556,5 тыс. га и 8,6% – пахотных земель республики (479,5 тыс. га). Ветровой эрозии (дефляции) подвержено более 1 млн. га всех пахотных земель (18,3%).

Эрозия почв наносит существенный эколого-экономический ущерб: на пахотных землях ежегодно с 1 га с поверхностным стоком смывается или выносится ветром в среднем до 10–15 т твердой фазы почвы, 150–180 кг гумусовых веществ, до 10 кг азота, 4–5 кг фосфора и калия, 5–6 кг кальция и магния. Недоборы урожаев в зависимости от степени эродированности почв составляю 12–60%.

– переувлажнение земель с изменением водного режима, возникающее в результате подтопления, затопления и заболачивания территорий. Вторичное заболачивание земель с зарастанием кустарниками происходит по причине неэффективной эксплуатации гидромелиоративных систем (износ механизмов шлюзов, насосных станций, нарушение периодичности очистки каналов от растительности и др.)

– деформация почвенного покрова при разработке полезных ископаемых закрытым и открытым способами. Добыча полезных ископаемых всегда сопровождается возникновением нарушенных земель. Нарушенные земли – земли, утратившие свою хозяйственную ценность или являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного и растительного покрова, гидрологического режима и образованием техногенного рельефа в результате производственной деятельности человека.

Нарушение земель происходит путем насыпания грунтов в виде отвалов, терриконов, свалок или выемкой грунта с образованием провалов и прогибов, карьеров. Просадка земли имеет место в районе добычи калийных и каменных солей Старобинского месторождения. В результате добычи строительного камня на ПО «Гранит» (Микашевичи) образовалась крупная депрессионная воронка. Ее радиус по отдельным направлениям доходит до 6-7 км и продолжает увеличиваться.

В результате открытой добычи полезных ископаемых (глина, песок, строительный камень) образуются карьеры различной глубины. Для восстановления нарушенных земель проводится рекультивация – комплекс работ по восстановлению продуктивности земель, улучшению условий окружающей среды. В результате рекультивации земель на нарушенных почвах создаются сельскохозяйственные и лесные угодья, водоемы различного назначения, рекреационные зоны, площади для застройки.

3) Химическая деградация почв обусловлена ухудшением качества почв под действием химических загрязнителей органической и минеральной природы:

– выбросы и отходы промышленных предприятий (органические и неорганические соединения, тяжелые металлы (ТМ). ТМ оказывают негативное влияние на здоровье людей, животных и растений, наибольшую опасность представляет загрязнение ими сельскохозяйственных земель, на которых производится растениеводческая продукция. Исследованиями, выполненными в РУП «Институт почвоведения и агрохимии», выявлены почвы сельскохозяйственных земель с избыточным содержанием меди (8,8%), цинка (6,7%). Химическое загрязнение земель отмечается вблизи крупных предприятий вследствие выбросов и отходов производства. В зоне воздействия РУП «ПО «Беларуськалий» содержание водорастворимого натрия и хлора в почве превышает фоновое содержание в 2–3 раза, а в непосредственной близости от шламохранилищ (50–150 м) концентрация хлоридов в почве превышала ПДК в 100–130 раз. Содержание натрия в грунтовых водах на загрязненных почвах превышает ПДК в 2–2,5 раза. Результаты локального мониторинга земель и санитарно-защитных зон промышленных предприятий по производству стройматериалов (ОАО «Красносельскстройматериалы» и РУП «Белорусский цементный завод») показали загрязнение сельскохозяйственных земель медью, цинком, свинцом и кадмием. Наибольшую тревогу вызывает загрязнение сельскохозяйственных земель мышьяком – в 2,1–9,3 раза выше ПДК. Растениеводческую продукцию, получаемую на этих землях, необходимо постоянно подвергать контролю.

В почвах большинства обследованных городов установлено превышение фоновых концентраций свинца, цинка, меди, никеля, кадмия, марганца, сульфатов и нитратов, органических загрязнителей. Основными загрязняющими веществами территории городов выступают нефтепродукты и тяжелые металлы, в меньшей степени – сульфаты. Концентрации нефтепродуктов, превышающие ПДК, наблюдаются во всех обследованных городах, наибольшее количество загрязненных проб характерно для Борисова, Гродно, Полоцка, Пинска и Светлогорска – от 27 до 45%.

– выбросы транспортных средств и сельскохозяйственной техники (оксиды, ТМ). Локальное загрязнение сельскохозяйственных земель свинцом на уровне ПДК установлено на землях вблизи автомагистралей (на расстоянии менее 100 м от автотрассы) Минск-Брест, Санкт-Петербург-Одесса, Минск-Слуцк, Минск-Логойск.

– сельскохозяйственная деятельность. Загрязнение почвы нитратным и аммиачным азотом происходит при чрезмерном внесении минеральных азотных удобрений и органических удобрений (особенно жидкого навоза). Для предотвращения таких ситуаций разрабатываются научно обоснованные системы применения удобрений под сельскохозяйственные культуры на основании агрохимических анализов почвы и биологических потребностей растений. Загрязнение земель средствами химической защиты растений (пестицидами) происходит чаще всего при нарушении технологии их применения, при хранении, утилизации остатков пестицидов и тары.

– деятельность коммунально-бытовых предприятий (неконтролируемое и постоянное внесение на полях осадков сточных вод (ОСВ), твердых бытовых отходов (ТБО). На отдельных полях Минской овощной фабрики, где в течение многих лет в качестве удобрений применялись ТБО, содержание свинца в почве достигает 40–57 мг/кг (ПДК – 32 мг/кг), эти почвы загрязнены также цинком (65 мг/кг) и медью (15 мг/кг).

– техногенные аварии на промышленных предприятиях и транспорте (нефте- и продуктопроводах);

– радиоактивное загрязнение земель. В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС радиоак­тивному загрязнению подверглась территория площадью 46,45 тыс. км² во всех областях страны, что составило 23% ее площади. Основными радионуклидами, создающими радиационный фон, являются цезий-137, стронций-90, плутоний-239, америций-214;

4) Биологическая деградация почв обусловлена ухудшением качества почв под действием биологических факторов – живых организмов. Основные формы проявления:

– снижение количества и активности полезной микрофлоры в почве (свободноживущие и клубеньковые азотфиксирующие бактерии).

– минерализация органического вещества земель, в первую очередь, торфяных почв.

– загрязнение патогенной микрофлорой, вызывающей опасные болезни почвенной флоры и фауны, сельскохозяйственных культур (корневые гнили, фитофтороз, нематоды и др.) возбудителями особо опасных инфекционных заболеваний человека и животных (столбняк, сибирская язва, микозы и др.).

– загрязнение полей сорной растительностью, в том числе, карантинной, особо опасной и ядовитой (паслены, амброзия полынолистная, борщевик Сосновского, золотарник канадский и др.).

Деградация торфяных почв – это актуальнейшая проблема современного землепользования и земледелия Беларуси. Первопричинами этого процесса являются многие природные факторы (потепление климата, засухи, вызывающие пыльные бури), но в большей степени сам человек, его неграмотная и потребительская деятельность.

Мелиорация земель. В республике преобладают торфяные болота низинного типа, на которые приходится около 82% общей площади торфяного фонда Беларуси. Наибольшей трансформации подвержены торфяные болота в результате гидротехнической мелиорации и добычи торфа в качестве топлива и органического удобрения. Крупномасштабная осушительная мелиорация, проводимая на территории Беларуси в 1960–1980 гг., привела к минерализации торфяного слоя, ускорению деградации почв, нарушению водного режима мелиорированных территорий, трансформации химического состава поверхностных и подземных вод. Наиболее остро данные проблемы проявляются на мелиорированных торфяных почвах Белорусского Полесья. В настоящее время в Беларуси осушено около 1,45 млн. га торфяных почв, из них для сельскохозяйственных целей – 1,1 млн. га. В результате интенсивного сельскохозяйственного использования мелиорированных торфяных почв на территории Полесья сформировались новые антропогенно преобразованные низкоплодородные почвы. К сожалению, процесс деградации мелиорированных торфяных почв необратим, предполагается, что площадь таких почв будет ежегодно увеличиваться на 6,0 тыс. га. К настоящему времени в Республике Беларусь деградации подвергнуто около 190 тыс. га торфяных почв, на которых слой торфа разрушен полностью, а на площади 18,2 тыс. га на поверхность вышли малоплодородные пески. Деградация торфяных почв приводит к сокращению сельскохозяйственных земель, недобору сельскохозяйственной продукции, т.е. усугубляет не только экологическую, но и экономическую напряженность в республике.

Использовать мелиорированные торфяные почвы можно 3 путями:

– использование в земледелии с выполнением экологических требований по защите и охране агромелиоративных ландшафтов;

– интенсивное использование в хозяйственной деятельности (возделывание сельскохозяйственных культур и производство торфяных удобрений) без учета или с минимальным учетом экологических требований;

– использования торфяных почв без сельскохозяйственного использования (заповедные территории, повторное заболачивание).

Очевидно, что с эколого-экономической позиции наиболее правильным является путь (1) рационального использования.

Формирование торфяного слоя – это длительный природный процесс. Средняя скорость накопления торфа составляет от 0,2–0,4 мм (болота лесотундры) до 1 мм/год (хвойно-широколиственная подзона). В условиях Беларуси на осушенных торфяных почвах с 1 га теряется ежегодно 2–3 т и более торфа, а поверхность понижается в среднем на 1–3 см в год. Результаты исследований белорусских ученых позволяют определить ориентировочное время эксплуатации торфяной залежи до полного ее исчезновения. Долговечность метрового слоя торфа мощных торфяников под зерновыми культурами составляет 170 лет, в севообороте – 300 лет, под лугом не менее 600 лет. Срок эксплуатации торфяников с мощностью менее 100 см составляет не более 30–50 лет. При использовании торфяников под зерновые и особенно пропашные культуры слой торфа в 1–1,5 м полностью минерализуется за 70–80 лет. Конечным итогом деградации мелиорированных почв является выход на поверхность подстилающих пород, из которых на Полесье 92% занимают пески. Фактически это начало нового этапа опустынивания огромной территории Полесской низменности. Таким образом, замедлить процесс деградации торфяников можно путем возделывания многолетних трав.

Научная программа восстановления болот в Беларуси началось в 2006 г. в рамках глобального международного проекта «Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия». Повторно было заболочено 15 выработанных торфяников и нарушенных болот общей площадью 28 200 га, в результате чего восстанавливается биоразнообразие, снижается риск торфяных пожаров, появляются рекреационные зоны для отдыха и путешествий.